RU1768949C

RU1768949C - Capacitive angle-data sensor

Info

Publication number: RU1768949C
Application number: SU894749423A
Authority: RU
Inventors: Михаил Григорьевич Аминодов; Фердинанд Гафарович Ялалетдинов; Елизавета Александровна Крашеница
Original assignee: Особое конструкторско-технологическое бюро "Пьезоприбор" при Ростовском государственном университете
Priority date: 1989-10-13
Filing date: 1989-10-13
Publication date: 1992-10-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и имеет целью расширение функциональных возможностей емкостного датчика угла за счет обеспечени контрол непараллельности участков поверхности плоской детали. Дисковый наконечник 1 датчика св зан с корпусом 10 с помощью разрезной установленной пружины 3. На наконечнике 1 закреплен ротор, выполненный в виде трубчатого элемента 2, на другом конце которого размещена обкладка 6 емкостного датчика угла, друга обкладка 8 которого размещена на подпружиненной втулке 7, установленной с возможностью скольз щего перемещени во внутренней полости корпуса 10. Между втулкой 7 и наконечником 1 установлен стержневой толкатель 4, обеспечивающий посто нство величины воздушного зазора между обкладками 6 и 8, выполненными в виде участков сферы со сквозными центральными отверсти ми. При измерени х корпус 10 крепитс на кронштейне 12 перпендикул рно к поверхности стола 15, на котором размещают контролируемые детали 16. При расположении детали 16 непосредственно под наконечником 1 стол 15 поднимаетс , и деталь 16 входит в контакт с наконечником 1, который за счет разрезной пружины 3 самоустанавливаетс на ней. В том случае, когда поверхности детали непараллельны, ротор 2 отклон етс от исходного положени , что приводит к относительному смещению обкладок 6 и 8 одна относительно к другой, регистрируемому соответствующей схемой. 1 ил. сл С XI о 00 ю N оThe invention relates to measuring equipment and is intended to expand the functionality of a capacitive angle sensor by providing control of the non-parallelism of the surface areas of a flat part. The sensor’s disk tip 1 is connected to the housing 10 by means of a split installed spring 3. A rotor made in the form of a tubular element 2 is fixed on the tip 1, on the other end of which there is a cover 6 of a capacitive angle sensor, another cover 8 of which is placed on a spring-loaded sleeve 7, installed with the possibility of sliding movement in the internal cavity of the housing 10. Between the sleeve 7 and the tip 1 is installed a rod pusher 4, providing a constant value of the air gap between the plates 6 and 8, made in the form of sections of a sphere with through central holes. During measurements, the housing 10 is mounted on the bracket 12 perpendicular to the surface of the table 15, on which the controlled parts 16 are placed. When the part 16 is located directly under the tip 1, the table 15 rises, and the part 16 comes into contact with the tip 1, which due to the split spring 3 self-installs on it. In the case where the surfaces of the part are not parallel, the rotor 2 deviates from its initial position, which leads to a relative displacement of the plates 6 and 8 relative to one another, registered by the corresponding circuit. 1 ill. next to XI o 00 y N o

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени параллельности плоскостей деталей .The invention relates to measuring technique and can be used to measure the parallelism of the planes of parts.

Известно устройство дл контрол неплоскостности , содержащее основание с размещенными на нем датчиками перемещений , электрический преобразователь. Дл увеличени точности оно снабжено четырьм датчиками перемещений, щупы трех датчиков вл ютс базовыми, расположены равномерно по окружности, диаметр которой меньше диаметра контролируемой пластины , а щуп четвертого датчика размещен в центре этой окружности, электрический преобразователь состоит из блока измерени толщины, входы которого соединены с выходами всех датчиков, блока определени базовой поверхности, входы которого соединены с соответствующими входами блока измерени толщины и выходами трех базовых датчиков, блока измерени неплоскостности , первый вход которого соединен с выходом блока определени базовой плоскости , а второй вход с выходом четвертого датчика.A device for controlling non-flatness is known, comprising a base with displacement sensors placed thereon, an electrical converter. To increase accuracy, it is equipped with four displacement sensors, the probes of the three sensors are basic, arranged uniformly around a circle whose diameter is smaller than the diameter of the plate being monitored, and the probe of the fourth sensor is located in the center of this circle, the electric transducer consists of a thickness measuring unit, the inputs of which are connected to the outputs of all sensors, the base surface determining unit, the inputs of which are connected to the corresponding inputs of the thickness measuring unit and the outputs of three basic sensors, the unit of a measure of non-flatness, the first input of which is connected to the output of the base plane detection unit, and the second input to the output of the fourth sensor.

Недостатками известного устройства вл ютс сложность конструкции и невозможность измерени непараллельности деталей малых размеров, т.к. на кра х измер емой детали должны быть установлены три щупа без касани между собой.The disadvantages of the known device are the complexity of the design and the inability to measure the non-parallelism of small parts, because Three probes should be installed at the edges of the measured part without touching each other.

Наиболее близким к за вл емому вл етс датчик угла, который содержит корпус, установленный в корпусе первый электрод, выполненный в виде участка сферической поверхности, и ротор с закрепленным на нем концентрически с первым второй электрод , выполненный в виде участка сферической поверхности.Closest to the claimed invention is an angle sensor, which comprises a housing, a first electrode installed in the housing, made in the form of a portion of a spherical surface, and a rotor mounted concentrically with the first second electrode mounted thereon, made in the form of a spherical surface portion.

Недостатком устройства-прототипа вл етс то, что оно не обеспечивает измерени непараллельности участков поверхности плоских деталей произвольной формы.A disadvantage of the prototype device is that it does not provide for measuring the non-parallelism of surface areas of plane parts of arbitrary shape.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей емкостного датчика угла за счет обеспечени также контрол непараллельности участков поверхности плоской детали.The purpose of the invention is to expand the functionality of a capacitive angle sensor by also controlling the non-parallelism of surface areas of a flat part.

Поставленна цель достигаетс тем, что емкостной датчик угла, содержащий корпус, закрепленный в нем первый электрод, установленный с возможностью поворота ротор и закрепленный на нем второй электрод, оба электрода выполнены в виде участков сферической поверхности, отличающийс , тем, что он снабжен установленной на корпусе цилиндрической разрезной пружиной и размещенной в корпусе с возможностьюThe goal is achieved in that a capacitive angle sensor comprising a housing, a first electrode fixed therein, a rotor mounted to rotate and a second electrode mounted thereon, both electrodes are made in the form of sections of a spherical surface, characterized in that it is provided with a housing mounted a cylindrical split spring and placed in the housing with the possibility

осевого перемещени подпружиненной изол ционной втулкой, ротор выполнен в виде трубчатого элемента с закрепленным на одном его конце дисковым наконечником , жестко св занным с разрезной пружиной , и размещенного внутри этого трубчатого элемента стержневого толкател , шарнирно контактирующего концами соответственно с изол ционной втулкой иaxial movement of the spring-loaded insulating sleeve, the rotor is made in the form of a tubular element with a disk tip fixed to one end thereof, rigidly connected with a split spring, and a rod push rod located inside this tubular element pivotally contacting the ends with the insulating sleeve and

дисковым наконечником, в электродах выполнены центральные сквозные отверсти , первый электрод закреплен на изол ционной втулке, а второй электрод закреплен на обращенном к первому электроду концеa disk tip, central through holes are made in the electrodes, the first electrode is fixed to the insulating sleeve, and the second electrode is fixed to the end facing the first electrode

трубчатого элемента ротора.tubular element of the rotor.

На чертеже представлен емкостной датчик угла.The drawing shows a capacitive angle sensor.

Устройство содержит дисковый наконечник 1 с закрепленным на нем ротором в.The device comprises a disk tip 1 with a rotor c fixed on it.

виде трубчатого элемента 2 и разрезной установочной пружиной 3, стержневой толкатель 4, емкостной датчик угла, состо щий из 2-х обкладок в виде участка сферы 6,8 и электроизол ционной втулки 7. Втулка 7in the form of a tubular element 2 and a split installation spring 3, a rod pusher 4, a capacitive angle sensor, consisting of 2 plates in the form of a section of a sphere 6.8 and an electrical insulating sleeve 7. Sleeve 7

подпружинена и установлена с возможностью перемещени вдоль оси прибора. Корпус прибора 10 крепитс на кронштейне 12. Толкатель 4 шарнирно оперт в гнезде 13 дискового наконечника и в гнездо 14 втулки.spring loaded and mounted for movement along the axis of the device. The housing of the device 10 is mounted on the bracket 12. The pusher 4 is pivotally supported in the socket 13 of the disk tip and in the socket 14 of the sleeve.

Обкладки 6 и 8 представл ют собой электроды воздушного конденсатора, а втулка 7 выполн ет роль изол тора. Обкладки 6 и 8 имеют центральные сквозные отверсти . Контролируема заготовка 16 устанавливаетс на столе 15.The plates 6 and 8 are electrodes of an air capacitor, and the sleeve 7 acts as an insulator. The plates 6 and 8 have central through holes. A controlled blank 16 is mounted on the table 15.

Устройство работает следующим образом . Измер ема заготовка 16 подводитс под дисковый наконечник 1 и приводитс в соприкосновение с ним путем подъема стола 15. При этом обкладки 6,8 емкостного датчика угла перемещаютс вдоль оси симметрии прибора вверх таким образом, что зазор между ними остаетс посто нным. Это достигаетс за счет того, что верхн изThe device operates as follows. The measured workpiece 16 is brought under the disk tip 1 and brought into contact with it by lifting the table 15. The plates 6.8 of the capacitive angle sensor are moved upward along the symmetry axis of the device so that the gap between them remains constant. This is achieved due to the fact that the upper

них 8, приводитс в движение стержневым толкателем, шарнирно св занным со втулкой 7 и дисковым наконечником 1, а нижн 6 приводитс в движение трубчатым элементом ротора, жестко св занным с дисковым наконечником. Кроме того, нижн обкладка поворачиваетс относительно первоначального положени на угол, равный измер емому, т.к. разрезна пружина 3 обеспечивает поджатие наконечника к поверхности измер емой грани заготовки. Обкладки 6,8 датчика оказываютс сдвинутыми друг относительно друга на угол, равный измер емому, а зазор между ними остаетс посто нным независимо от толщины измер емой заготовки и степени поджати .8 of them are driven by a pusher pivotally connected to the sleeve 7 and the disk tip 1, and the lower 6 is driven by a tubular rotor element rigidly connected to the disk tip. In addition, the lower cover rotates relative to the initial position by an angle equal to the measured one, since the split spring 3 ensures the tip is pressed against the surface of the measured face of the workpiece. The sensor plates 6.8 are shifted relative to each other by an angle equal to the measured one, and the gap between them remains constant regardless of the thickness of the measured workpiece and the degree of compression.

Таким образом, описанное устройство в отличие от прототипа позвол ет осуществить контроль относительно углового положени участков поверхности плоских заготовок различной толщины.Thus, the described device, in contrast to the prototype, allows control relative to the angular position of surface sections of flat blanks of various thicknesses.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A capacitive angle sensor comprising a housing, a first electrode fixed therein, a rotor mounted to rotate and a second electrode mounted thereon, both electrodes are made in the form of sections of a spherical surface, characterized in that, in order to expand the functionality by also providing control of non-parallelism of the surface areas of a flat part; it is equipped with a housing

and

10

fifteen

with a cylindrical split spring and axially displaced by a spring-loaded insulating sleeve, the rotor is made in the form of a tubular element with a disk tip fixed to one end thereof, rigidly connected to the split spring and placed inside this tubular element of the rod push rod pivotally contacting with the ends respectively, with an insulating sleeve and a disk tip, central through holes are made in the electrodes, the first electrode is fixed to the insulating the sleeve, and the second electrode is fixed to the end of the tubular element of the rotor facing the first electrode.